激光诱导炽光（Laser induced incandescence, LII）是碳烟颗粒在受到激光能量激发后，被加热到大于2500K的高温而发出黑体辐射的现象。利用激光诱导炽光法测量火焰中的碳烟，具有非接触、较高的空间和时间分辨率等优点，是非常具有前景的碳烟测试手段之一。本文搭建了LII测试系统，使用ICCD进行拍摄获取碳烟体积分数与颗粒粒径的二维分布图像；利用激光诱导炽光法和高温双色法相结合，对碳烟体积分数进行定量测量；利用ICCD延迟拍摄碳烟颗粒炽光衰减信号和炽光物理模型分析得出碳烟粒径的量化结果。利用LabTalk语言编程制作了Origin软件插件，用于LII数学模型的计算、分析与试验数据的处理；对比讨论了LII模型不同热传导子模型对于环境压力范围的适用性，分析结果显示采用自由分子流区热传导子模型加碳烟聚集体屏蔽效应修正的LII模型能够适用于1-30bar的环境压力，应用于对两次延迟拍摄的炽光信号进行分析处理，可以较为准确地测量粒径值。在一台自行设计的协流部分预混燃烧器上开展常温常压下燃烧火焰的LII诊断试验，试验内容共分两部分。首先对进气掺混不同比例的CO₂，研究CO₂掺混比例对碳烟生成的影响规律，试验结果显示随着CO₂比例的提高，碳烟体积分数逐渐减小，主要是由于掺混CO₂大幅降低了火焰温度而抑制了碳烟的生成，另外，火焰浮起长度增加导致碳烟生成区域距离燃烧器出口高度增大，使得固定高度的测量区域内碳烟体积分数降低也是原因之一。试验的第二部分是针对不同生物含氧燃料对协流部分预混火焰碳烟生成特性的影响规律展开研究，选取正庚烷与甲苯混合物作为试验的基础燃料，分别按一定比例添加乙醇和正丁醇，并保证添加后具有相同的含氧量。实验结果显示含氧燃料的添加有效降低了火焰中碳烟的生成量，且丁醇比乙醇具有更好的降低碳烟的效果，表明了丁醇与乙醇分子结构的差异引起的化学动力学路径的改变是产生不同碳烟体积分数的原因。